Антимикробные полимочевинные покрытия с частицами нанооксида цинка, легированными редкоземельными элементами
источник: AZO MATERIALSПандемия Covid-19 продемонстрировала острую необходимость в противовирусных и противомикробных покрытиях для поверхностей в общественных местах и медицинских учреждениях. Недавнее исследование, опубликованное в октябре 2021 года в журнале «Микробная биотехнология», продемонстрировало быструю подготовку покрытий из полимочевины, легированных нано-оксидом цинка, которая направлена на решение этой проблемы. Необходимость в гигиенических поверхностях. Как показали многочисленные вспышки инфекционных заболеваний, поверхности являются источником патогенов. передача инфекции. Острая потребность в быстрых, эффективных и нетоксичных химикатах, а также противомикробных и противовирусных поверхностных покрытиях стимулировала инновационные исследования в области биотехнологии, промышленной химии и материаловедения. Поверхностные покрытия с противовирусным и противомикробным действием могут снизить риск передачи вируса. и убивают биоструктуры и микроорганизмы при контакте. Они препятствуют росту микроорганизмов за счет разрушения клеточных мембран. Они также улучшают свойства поверхности, такие как коррозионная стойкость и долговечность. По данным Европейского центра по контролю и профилактике заболеваний, 4 миллиона человек (примерно вдвое больше населения Нью-Мексико) во всем мире ежегодно заболевают инфекциями, связанными со здравоохранением. Это приводит к примерно 37 000 смертей во всем мире, причем ситуация особенно плоха в развивающихся странах, где люди могут не иметь доступа к надлежащей инфраструктуре санитарии и гигиены здравоохранения. В западном мире ИСМП являются шестой по значимости причиной смерти. Все подвержено заражению микробами и вирусами – продукты питания, оборудование, поверхности и стены, а также текстиль – это лишь некоторые примеры. Даже регулярные графики санитарной обработки не могут убить все микробы, присутствующие на поверхностях, поэтому существует острая необходимость в разработке нетоксичных поверхностных покрытий, предотвращающих рост микробов. Исследования показали, что в случае с Covid-19 вирус может оставаться активным. на поверхностях из нержавеющей стали и пластика, к которым часто прикасаются, на срок до 72 часов, что демонстрирует острую необходимость в поверхностных покрытиях с противовирусными свойствами. Антимикробные поверхности используются в медицинских учреждениях уже более десяти лет для борьбы со вспышками MRSA. Оксид цинка – широко изученное антимикробное химическое соединение Оксид цинка (ZnO) обладает мощными противомикробными и противовирусными свойствами. В последние годы интенсивно исследуется использование ZnO в качестве активного ингредиента в многочисленных противомикробных и противовирусных химических веществах. Многочисленные исследования токсичности показали, что ZnO практически не токсичен для людей и животных, но очень эффективен при разрушении клеточных оболочек микроорганизмов. Механизмы уничтожения микроорганизмов оксида цинка можно объяснить несколькими свойствами. Ионы Zn2+ высвобождаются в результате частичного растворения частиц оксида цинка, что нарушает дальнейшую антимикробную активность даже у других присутствующих микробов, а также при прямом контакте с клеточными стенками и высвобождении активных форм кислорода. Антимикробная активность оксида цинка дополнительно связана с размером частиц и концентрацией. : более мелкие частицы и растворы наночастиц цинка с более высокой концентрацией обладают повышенной антимикробной активностью. Наночастицы оксида цинка меньшего размера легче проникают в мембрану микробной клетки из-за их большой межфазной поверхности. Многие исследования, особенно недавние исследования Sars-CoV-2, выявили столь же эффективное действие против вирусов. Использование повторно-легированных покрытий из нанооксида цинка и полимочевины для создания поверхностей с превосходными антимикробными свойствами. метод быстрого получения антимикробных покрытий из полимочевины путем введения частиц нанооксида цинка, легированных редкоземельными элементами, созданных путем смешивания наночастицы с редкоземельными элементами в азотной кислоте. Наночастицы ZnO были легированы церием (Ce), празеодимом (Pr), лантаном (LA) и гадолинием (Gd). Было обнаружено, что легированные лантаном наночастицы оксида цинка имеют эффективность на 85%. против бактериальных штаммов P. aeruginosa и E. Coli. Эти наночастицы также остаются на 83% эффективными в уничтожении микробов даже после 25 минут воздействия ультрафиолета. Частицы легированного нанооксида цинка, исследованные в исследовании, могут демонстрировать улучшенную реакцию на ультрафиолетовый свет и термическую реакцию на изменения температуры. Биоанализы и характеристики поверхности также предоставили доказательства того, что поверхности сохраняют свою антимикробную активность после многократного использования. Покрытия из полимочевины также обладают высокой долговечностью с меньшим риском отслаивания поверхностей. Долговечность поверхностей в сочетании с антимикробной активностью и реакцией частиц нано-ZnO на окружающую среду обеспечивают улучшение их потенциала для практического применения в различных условиях и отраслях. Потенциальное использование. Это исследование показывает огромный потенциал для контроля будущих вспышек и остановки передача ВПГП в медицинских учреждениях. Существует также потенциал их использования в пищевой промышленности для создания антимикробной упаковки и волокон, что позволит улучшить качество и срок хранения пищевых продуктов в будущем. Хотя это исследование все еще находится в зачаточном состоянии, оно, без сомнения, скоро выйдет из лабораторных условий в коммерческую сферу.
Время публикации: 10 ноября 2021 г.